'난니완' 프로젝트의 최우선 과제, 그래핀 칩! 화웨이의 새로운 칩 분야가 빠르게 발전하고 있다

오늘 화웨이 컨슈머 비즈니스 사장 Yu Chengdong은 화웨이가 기린 칩 생산을 중단할 것이라고 말했습니다. 이 소식을 듣고 진심으로 울고 싶었습니다. 열혈 팬으로서 정말 실망스럽네요!

Yu Chengdong이 2018년 기자회견에서 화웨이가 그래핀 칩 연구개발에 뛰어들었고, 그래핀으로 만든 칩의 전자기 지연 시간이 1,000배 단축됐다고 말한 것이 기억난다. 또한 그래핀 칩이 신호를 처리한다는 의미도 있습니다. 시간을 1000배 단축할 수 있고, 컴퓨팅 속도도 1000배 높일 수 있습니다. 이런 성능은 사람들을 흥분시킵니다! Yu 씨가 2018년에 이 소식을 말한 이후로 화웨이의 그래핀 칩에 대한 연구 개발 시간이 짧지 않다는 것을 보여줍니다!

그래핀 소재는 제조 분야에서는 세계에서 가장 강한 결정체로도 알려진 고급 소재다. 그래핀은 보편적인 초전도 물질이다. 중국 과학자들이 오랫동안 그래핀 소재 기술 개발에 주목하고 열심히 노력해 온 것은 그래핀이 산업 발전에 큰 잠재력을 갖고 있기 때문이다. 이제 그래핀은 이미 성공을 거두었다. 칩 분야에서.

오늘날 세계의 모든 주요 기술 강국은 슈퍼컴퓨터 개발에 전념하고 있으며 이러한 컴퓨터의 성능은 다양한 칩 없이는 달성할 수 없습니다. 결국 컴퓨터의 컴퓨팅 능력의 핵심은 바로 컴퓨터에 있습니다. 칩의 처리 속도는 기존 칩 기술의 영향으로 인해 기존 컴퓨터의 컴퓨팅 성능을 향상시키는 것이 매우 어려워졌습니다. 현재 여러 국가에서는 컴퓨터에 칩을 추가하는 것이 주류입니다. 칩은 이 문제를 근본적으로 해결한다. 그래핀 칩의 속도 성능이 1,000배 향상되었기 때문에 그래핀 칩 1개는 기존 칩 1,000개와 맞먹는다.

그래핀은 초박형 구조와 뛰어난 물리적 특성으로 인해 FET 응용 분야에서 탁월한 성능과 매력적인 응용 가능성을 보여주었습니다. 예를 들어 Obradovic 등의 연구에서는 그래핀 FET와 비교했을 때 Wang 등이 제조한 10nm 미만의 게이트 폭을 갖는 그래핀 스트립 FET는 10 대 7승의 열 증발 4H-SiC 에피택시를 사용했습니다. 성장된 그래핀으로 제조된 FET는 각각 5,400 및 4400cm2/VΩs이며 이는 SiC 및 Si와 같은 기존 반도체 재료보다 훨씬 높습니다. Lin 등은 게이트 길이가 350nm인 고성능 FET를 준비했습니다. 2700cm2/VΩs의 캐리어 이동도와 50GHz의 차단 주파수를 가지며, 후속 연구에서 100GHz로 더욱 증가되었으며 Liao 등이 준비한 그래핀 FET의 상호 컨덕턴스는 3.2mS/μm에 도달하여 최고 수준을 달성했습니다. 현재까지 차단 주파수는 300GHz로 동일한 게이트 길이의 Si-FET(~40GHz)를 훨씬 초과합니다. 그러나 그래핀의 고유 에너지 갭은 0이고, 페르미 준위의 전도도는 일반 반도체처럼 0으로 떨어지지 않고 최소값에 도달하기 때문에 En이 항상 '켜져 있는' 상태에 있는 것은 치명적이다.

또한, 밴드갭이 0이라는 것은 논리회로를 만들 수 없다는 것을 의미하는데, 이는 트랜지스터 등의 소자에 사용되는 그래핀의 가장 큰 난제이자 과제가 되었다. 따라서 그래핀 에너지 밴드의 개방과 조절을 어떻게 실현할 수 있을지에 대한 연구와 해결이 시급히 요구된다.

나노카본 소재, 특히 그래핀은 전기적, 광학적, 자기적, 열적, 기계적 특성이 매우 뛰어나 이상적인 나노전자 및 광전자 소재입니다. 그래핀은 페르미 표면 근처의 전자 상태를 주로 확장된 π 상태로 만드는 특별한 기하학적 구조를 가지고 있습니다.

표면에 댕글링 결합이 없기 때문에 표면과 나노카본 구조의 결함에 의한 확장된 π 상태의 산란은 전자와 정공 모두 실온에서 그래핀의 고유 이동도에 거의 영향을 미치지 않습니다. 100,000제곱센티미터/V?S 이상), 최고의 반도체 재료를 능가합니다(일반적인 실리콘 전계 효과 트랜지스터의 전자 이동도는 1,000제곱센티미터/V?S입니다). 전자 재료인 그래핀은 구조를 제어하여 금속 및 반도체 튜브를 만드는 데 사용할 수 있습니다. 작은 바이어스 전압 조건에서 전자의 에너지는 그래핀의 광학 포논을 여기시키기에 충분하지 않지만 그래핀의 음향 포논과의 상호 작용은 매우 약하며 평균 자유 경로는 수 마이크론만큼 길어질 수 있습니다. 캐리어 유체는 수백 나노미터 길이의 일반적인 그래핀 장치에서 완벽한 탄도 수송 특성을 나타냅니다. 일반적인 금속 그래핀의 전자 페르미 속도는

이고, 실온 저항률은

이며, 성능은 최고의 금속 전도체보다 우수합니다. 예를 들어 전기 전도성이 좋습니다. 구리를 초과합니다. 그래핀 구조의 C-C 결합은 자연에서 가장 강한 화학 결합 중 하나이기 때문에 우수한 전기 전도성을 가질 뿐만 아니라 열 전도성도 가장 잘 알려진 열 전도체를 훨씬 초과하여 6,000W/mK에 이릅니다. 또한, 그래핀 구조는 원자 운동을 일으킬 수 있는 금속과 같은 저에너지 결함이나 전위가 없기 때문에 집적 회로의 구리 상호 연결이 견딜 수 있는 수준을 훨씬 초과하는 10A 제곱센티미터를 초과하는 전류를 견딜 수 있습니다. 상한은 10에서 6제곱A 제곱센티미터이며 나노미터 규모의 이상적인 전도성 재료입니다. 이론적 분석에 따르면 그래핀 구조를 기반으로 한 전자 장치는 매우 우수한 고주파수 응답을 가질 수 있습니다. 탄도 전송 트랜지스터의 경우 작동 주파수가 THz를 초과할 것으로 예상되며 성능은 알려진 모든 반도체 재료보다 우수합니다.

그래핀은 현재 칩에 가장 이상적인 반도체 소재입니다! 화웨이는 몇 년 전부터 그래핀 칩 연구 개발을 시작했으며 최근 화웨이의 칩 생산 공정 특허와 칩 공정 관련 인력 채용을 공개했습니다. 이는 화웨이가 그래핀 칩 분야에서 새로운 돌파구를 마련했음을 보여줍니다. 이제 해결해야 할 것은 생산입니다. 프로세스와 생산 장비의 연구 개발과 디버깅이 완료되었습니다. 저는 향후 2년 내에 Huawei의 Kirin 칩이 새로운 재료(그래핀), 새로운 칩 아키텍처 및 새로운 생산 프로세스를 사용할 것이라고 믿습니다. "난니완" 프로젝트를 아름답게 만드는 핵심 프로젝트 중 하나!

지뢰밭이든 심연이든, 우리의 위대한 화웨이는 모든 장애물을 거침없이 돌파하고 빠르게 최고의 기업으로 성장할 것입니다! @ Zhao Ming @ Huawei China @ Yu Chengdong @ Huawei Terminal @ Glory Old Bear

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